JP2012154333A

JP2012154333A - Turbomachine service assembly

Info

Publication number: JP2012154333A
Application number: JP2012011603A
Authority: JP
Inventors: Rajesh Sarda; ラジェッシュ・サーダ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2012-01-24
Publication date: 2012-08-16
Also published as: DE102012100656A1; US20120195746A1; FR2971021A1; CN102619575A

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbomachine service assembly that enables a rotary blade to be subjected to an inspection and a repair service without substantially disassembling a turbomachine.SOLUTION: There is provided a system (10) including the turbomachine service assembly (12). The turbomachine service assembly (12) includes a cover (14) configured to be combined with a part (16) of the turbomachine (22, 25). The turbomachine (22, 25) includes a vane (34) configured to guide a fluid flow (62) along a fluid flow route (64) in the turbomachine (22, 25). A connection system (50) connects the vane (34) with the cover (14) while blocking movement of the vane (34) relative to the cover (14) in an axial direction (52), a radial direction (54) and a circumferential direction (56) relative to a rotational axis (58) of the turbomachine (22, 25).

Description

本明細書で開示される主題は、ターボ機械に関する。より具体的には、本開示の主題は、回転ブレードを検査及び保守整備するためのサービス組立体を備えたターボ機械に関する。 The subject matter disclosed herein relates to a turbomachine. More specifically, the present subject matter relates to a turbomachine with a service assembly for inspecting and servicing rotating blades.

このような部品及びタービンのような様々なターボ機械は回転ブレードを含む。例えば、ガスタービン又は蒸気タービンなどのタービンは、ロータに結合された複数の回転ブレードを含むことができる。同様に、圧縮機は、ロータに結合された複数の回転ブレードを含むことができる。ガスタービンエンジンは通常、圧縮機セクション、燃焼器セクション及びタービンセクションを含む。ターボ機械の各タイプにおいて、回転ブレードは、高温、高圧及び化学的浸食に曝される可能性がある。結果として、回転ブレードは、ターボ機械の運転中に損耗、酸化、亀裂及び他の劣化を受ける可能性がある。これらの理由から、ターボ機械は、より大きな損傷を受ける可能性を低減するために検査及びサービスが必要となる場合が多い。 Various turbomachines such as such components and turbines include rotating blades. For example, a turbine such as a gas turbine or a steam turbine may include a plurality of rotating blades coupled to a rotor. Similarly, the compressor can include a plurality of rotating blades coupled to the rotor. A gas turbine engine typically includes a compressor section, a combustor section, and a turbine section. In each type of turbomachine, rotating blades can be exposed to high temperatures, high pressures and chemical erosion. As a result, rotating blades can be subject to wear, oxidation, cracking and other degradation during turbomachine operation. For these reasons, turbomachines often require inspection and service to reduce the possibility of greater damage.

米国特許第７６７７８７０号明細書US Pat. No. 7,767,870

本願出願当初の特許請求の範囲に記載された発明の幾つかの実施形態について要約する。これらの実施形態は、特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲を限定するものではなく、本発明の可能な形態を簡単にまとめたものである。実際、本発明は、以下に記載する実施形態と同様のものだけでなく、異なる様々な実施形態を包含する。 Several embodiments of the invention described in the scope of claims of the present application will be summarized. These embodiments do not limit the technical scope of the invention described in the claims, but simply summarize possible forms of the invention. Indeed, the invention is not limited to the embodiments set forth below but encompasses various different embodiments.

第１の実施形態では、システムは、ターボ機械の一部と結合するように構成されたカバーを有するターボ機械サービス組立体を含む。サービス組立体はまた、ターボ機械における流体流経路に沿って流体流を案内するように構成されたベーンを含む。加えて、サービス組立体は、ベーンをカバーと接続する接続システムを含む。接続システムは、ターボ機械の回転軸に対して軸方向、半径方向及び円周方向でカバーに対するベーンの移動を阻止する。 In a first embodiment, the system includes a turbomachine service assembly having a cover configured to couple with a portion of the turbomachine. The service assembly also includes a vane configured to guide fluid flow along a fluid flow path in the turbomachine. In addition, the service assembly includes a connection system that connects the vane with the cover. The connection system prevents movement of the vane relative to the cover in the axial, radial and circumferential directions relative to the rotational axis of the turbomachine.

第２の実施形態では、システムは、ターボ機械の一部と結合するように構成されたカバーを有するターボ機械サービス組立体を含む。サービス組立体はまた、ターボ機械における流体流経路に沿って流体流を案内するように構成されたベーンを含む。加えて、サービス組立体は、ベーンをカバーと接続する接続システムを含む。接続システムは、回転システムを有し、ベーンは、該回転システムを介してカバーに対して回転する。 In a second embodiment, the system includes a turbomachine service assembly having a cover configured to couple with a portion of the turbomachine. The service assembly also includes a vane configured to guide fluid flow along a fluid flow path in the turbomachine. In addition, the service assembly includes a connection system that connects the vane with the cover. The connection system has a rotation system through which the vane rotates relative to the cover.

第３の実施形態では、システムは、ターボ機械の一部と結合するように構成されたカバーを有するターボ機械サービス組立体を含む。サービス組立体はまた、ターボ機械における流体流経路に沿って流体流を案内するように構成されたベーンを含む。カバーは、流体流路に面するように構成された流体流れ面を有する。流体流れ面は、ターボ機械における少なくとも１つの回転ブレードと重なり合うように構成されている。 In a third embodiment, the system includes a turbomachine service assembly having a cover configured to couple with a portion of the turbomachine. The service assembly also includes a vane configured to guide fluid flow along a fluid flow path in the turbomachine. The cover has a fluid flow surface configured to face the fluid flow path. The fluid flow surface is configured to overlap at least one rotating blade in the turbomachine.

本発明の上記その他の特徴、態様及び利点については、図面と併せて以下の詳細な説明を参照することによって理解を深めることができるであろう。図面を通して、同様の部材には同様の符号を付した。 These and other features, aspects and advantages of the present invention may be better understood by reference to the following detailed description taken in conjunction with the drawings in which: Throughout the drawings, like reference numerals are used for like members.

アクセスポートを覆って配置される取り外し可能アクセスカバーを備えたサービス組立体を有するタービンシステムの一実施形態のブロック図。1 is a block diagram of one embodiment of a turbine system having a service assembly with a removable access cover disposed over an access port. FIG. 圧縮機段間及びタービン段間に配置されたサービス組立体を示す、図１のタービンシステムの一実施形態の部分側断面図。FIG. 2 is a partial cross-sectional side view of one embodiment of the turbine system of FIG. 1 showing a service assembly disposed between compressor stages and between turbine stages. タービンシステムのケーシングに沿ってアクセスポートを覆って配置された取り外し可能アクセスカバーを備えたサービス組立体の一実施形態を示す、図２の線３−３で示された図２のタービンシステムの部分平面図。FIG. 2 is a portion of the turbine system of FIG. 2 shown at line 3-3 of FIG. 2, showing one embodiment of a service assembly with a removable access cover disposed over the access port along the turbine system casing. Plan view. アクセスポートを覆って配置された取り外し可能アクセスカバーと、ベーンと、取り外し可能アクセスカバー及びベーン間の接続システムとを備えたサービス組立体の一実施形態を示す、図２の線４−４で囲まれた図２のタービンシステムの部分側断面図。Surrounded by line 4-4 in FIG. 2, illustrating one embodiment of a service assembly comprising a removable access cover disposed over the access port, a vane, and a connection system between the removable access cover and the vane. FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the turbine system of FIG. 取り外し可能アクセスカバーとベーンとの間の接続システムの一実施形態を示す、図４の線５−５で囲まれた図４のサービス組立体の部分側断面図。FIG. 5 is a partial cross-sectional side view of the service assembly of FIG. 4 surrounded by line 5-5 of FIG. 4 illustrating one embodiment of a connection system between a removable access cover and a vane. アクセスポートを覆って配置された取り外し可能アクセスカバーと、ベーンと、取り外し可能アクセスカバー及びベーン間の接続システムとを備えたサービス組立体の一実施形態を示す、図２の線４−４で囲まれた図２のタービンシステムの部分側断面図。Surrounded by line 4-4 in FIG. 2, illustrating one embodiment of a service assembly comprising a removable access cover disposed over the access port, a vane, and a connection system between the removable access cover and the vane. FIG. 3 is a partial cross-sectional side view of the turbine system of FIG. 接続システム及び取り外し可能アクセスカバーのシールシステムの一実施形態を示す、図４の線７−７に沿ったサービス組立体の断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of the service assembly taken along line 7-7 of FIG. 4 illustrating one embodiment of a connection system and a removable access cover sealing system. 接続システム及び取り外し可能アクセスカバーのシールシステムの一実施形態を示す、図４の線７−７に沿ったサービス組立体の断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of the service assembly taken along line 7-7 of FIG. 4 illustrating one embodiment of a connection system and a removable access cover sealing system. 接続システム及び取り外し可能アクセスカバーのシールシステムの一実施形態を示す、図４の線９−９に沿ったサービス組立体の断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view of the service assembly taken along line 9-9 of FIG. 4 illustrating one embodiment of a connection system and a removable access cover sealing system. 取り外し可能アクセスカバーによって覆われたアクセスポートに隣接するブレード先端部に沿って損傷部（例えば、応力亀裂）を有する回転ブレードを示す、図４の線１０−１０で囲まれたサービス組立体の部分側断面図。The portion of the service assembly surrounded by line 10-10 in FIG. 4, showing the rotating blade having a lesion (eg, stress crack) along the blade tip adjacent to the access port covered by the removable access cover FIG. 取り外し可能アクセスカバーをアクセスポートから取り外した後、損傷部からの補修部（例えば、除去）を有する回転ブレードを示す、図４の線１０−１０で囲まれたサービス組立体の部分側断面図。FIG. 10 is a partial cross-sectional side view of the service assembly, surrounded by line 10-10 of FIG. 4, showing the rotating blade having a repair (eg, removal) from the damaged portion after the removable access cover is removed from the access port. アクセスポートにわたって配置される取り外し可能アクセスカバーと、回転ブレード３６の段間に配置されるベーン３４、並びに取り外し可能アクセスカバー１４に対してベーン３４の回転を可能にする接続システム５０とを備えたサービス組立体の一実施形態を示す、図２の線４−４で囲まれた図２のタービンシステムの部分側断面図。A service comprising a removable access cover disposed across the access port, a vane 34 disposed between the stages of the rotating blade 36, and a connection system 50 that allows the vane 34 to rotate relative to the removable access cover 14. FIG. 4 is a partial side cross-sectional view of the turbine system of FIG. 2 surrounded by line 4-4 of FIG. 2 illustrating one embodiment of the assembly. 取り外し可能アクセスカバーとアクセスポートとの間のシールシステムの一実施形態を示す、図４の線１０−１０で囲まれたサービス組立体の部分断面図。FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the service assembly, surrounded by line 10-10 in FIG. 4, illustrating one embodiment of a sealing system between the removable access cover and the access port.

以下、本発明の１以上の特定の実施形態について説明する。これらの実施形態を簡潔に説明するため、現実の実施に際してのあらゆる特徴について本明細書に記載しないこともある。実施化に向けての開発に際して、あらゆるエンジニアリング又は設計プロジェクトの場合と同様に、実施毎に異なる開発者の特定の目標（システム及び業務に関連した制約に従うことなど）を達成すべく、実施に特有の多くの決定を行う必要があることは明らかであろう。さらに、かかる開発努力は複雑で時間を要することもあるが、本明細書の開示内容に接した当業者にとっては日常的な設計、組立及び製造にすぎないことも明らかである。 The following describes one or more specific embodiments of the present invention. In an effort to provide a concise description of these embodiments, all features in an actual implementation may not be described herein. As with any engineering or design project, when developing for implementation, implementation-specific to achieve specific developer goals (such as complying with system and operational constraints) that vary from implementation to implementation It will be clear that many decisions need to be made. Furthermore, while such development efforts may be complex and time consuming, it will be apparent to those of ordinary skill in the art who have access to the disclosure herein only routine design, assembly and manufacture.

本発明の様々な実施形態の構成要素について紹介する際、単数形で記載したものは、その構成要素が１以上存在することを意味する。「含む」、「備える」及び「有する」という用語は内包的なものであり、記載した構成要素以外の追加の要素が存在していてもよいことを意味する。 When introducing components of various embodiments of the present invention, what is written in the singular means that there are one or more of the components. The terms “comprising”, “comprising” and “having” are inclusive and mean that there may be additional elements other than the listed components.

以下で更に検討するように、本開示の実施形態は、圧縮機又はタービンのような、ターボ機械のアクセスポートを覆って配置される取り外し可能なアクセスカバーを備えたターボ機械サービス組立体を含む。例えば、アクセスポートは、１以上の回転ブレードへのアクセスを可能にし、これによりケーシング全体を開放することなく回転ブレードの検査及び保守整備を可能にすることができる。詳細には、アクセスポートは、１以上の回転ブレードのブレード先端と重なり合うことができる。ブレード先端が応力亀裂又は他の損傷を有する場合、アクセスポートにより、ツールが損傷部分を除去して、回転ブレードを融合又は曲線輪郭形成することが可能になる。特定の実施形態では、取り外し可能なアクセスカバーは、隣接する回転ブレード間にベーンを支持することができる。ベーンは、ターボ機械の回転軸に対して軸方向、半径方向及び円周方向の移動を阻止する接続システムを用いて取り外し可能なアクセスカバーに結合することができる。しかしながら、幾つかの実施形態では、接続システムは、取り外し可能なアクセスカバーに対してベーンの回転運動を可能にすることができる。従って、ベーンの角度を調整し、ターボ機械を通る流体流を制御することができる。ターボ機械のどのようなタイプにおいてもターボ機械サービス組立体を利用することができるが、本開示の実施形態は、タービンシステムの関連におけるターボ機械サービス組立体を提示している。 As discussed further below, embodiments of the present disclosure include a turbomachine service assembly with a removable access cover that is disposed over a turbomachine access port, such as a compressor or turbine. For example, the access port can allow access to one or more rotating blades, thereby enabling inspection and maintenance of the rotating blades without opening the entire casing. In particular, the access port can overlap the blade tips of one or more rotating blades. If the blade tip has a stress crack or other damage, the access port allows the tool to remove the damaged portion and fuse or contour the rotating blade. In certain embodiments, the removable access cover can support vanes between adjacent rotating blades. The vanes can be coupled to the removable access cover using a connection system that prevents axial, radial and circumferential movement with respect to the rotational axis of the turbomachine. However, in some embodiments, the connection system can allow rotational movement of the vane relative to the removable access cover. Thus, the vane angle can be adjusted to control fluid flow through the turbomachine. While any type of turbomachine can utilize a turbomachine service assembly, embodiments of the present disclosure present a turbomachine service assembly in the context of a turbine system.

ここで各図面において、図１は、タービン部品の検査及び保守整備を可能にするように構成された複数のサービス組立体１２を有するタービンシステム１０の一実施形態のブロック図である。図示の実施形態では、各サービス組立体１２は、アクセスポート１６を覆って配置される取り外し可能アクセスカバー１４を含む。以下で検討するように、各カバー１４及びポート１６は、回転ブレードのような内部タービン部品と重なり合い、部品の検査及び保守整備を可能にすることができる。タービンシステム１０は、発電機のような負荷２０に結合されるガスタービンエンジン１８を含む。ガスタービンエンジン１８は、圧縮機２２（例えば、１以上の圧縮機段）、１以上の燃焼器２４及びタービン２６（例えば、１以上のタービン段）を含む。運転中、圧縮機２２は、吸気口２１から空気１９を受け取り、１以上の圧縮機段において空気を加圧し、加圧空気２３を各燃焼器２４及び関連する燃料ノズル２８に供給する。燃料ノズル２８は、燃料２５と加圧空気２３を混合して燃料／空気混合気２７を生成し、該燃料／空気混合気は燃焼器２４内に配向される。燃料／空気混合気２７は、燃焼器２４内で燃焼して高温の燃焼ガス２９が発生し、タービン２６内に配向される。高温燃焼ガス２９は、タービン２６を駆動してシャフト３０を回転させ、その結果、圧縮機２２及び負荷２０の回転を生じさせる。最終的に、ガス２９は、排気セクション３２を通ってタービン２６から流出する。 Referring now to the drawings, FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of a turbine system 10 having a plurality of service assemblies 12 configured to allow inspection and maintenance of turbine components. In the illustrated embodiment, each service assembly 12 includes a removable access cover 14 that is disposed over the access port 16. As discussed below, each cover 14 and port 16 can overlap with an internal turbine component, such as a rotating blade, to allow inspection and maintenance of the component. The turbine system 10 includes a gas turbine engine 18 coupled to a load 20 such as a generator. The gas turbine engine 18 includes a compressor 22 (eg, one or more compressor stages), one or more combustors 24 and a turbine 26 (eg, one or more turbine stages). During operation, the compressor 22 receives air 19 from the inlet 21, pressurizes air in one or more compressor stages, and supplies pressurized air 23 to each combustor 24 and associated fuel nozzle 28. The fuel nozzle 28 mixes the fuel 25 and the pressurized air 23 to produce a fuel / air mixture 27 that is directed into the combustor 24. The fuel / air mixture 27 is combusted in the combustor 24 to generate hot combustion gases 29 that are directed into the turbine 26. The hot combustion gas 29 drives the turbine 26 and rotates the shaft 30, resulting in rotation of the compressor 22 and the load 20. Eventually, gas 29 exits turbine 26 through exhaust section 32.

図２は、図１のタービンシステム１０の一実施形態の部分側断面図であり、圧縮機２２及びタービン２６の両方の隣接する回転ブレード間に配置されたサービス組立体１２の一実施形態を示す。図示の実施形態では、各サービス組立体１２は、カバー１４、ポート１６及びカバー１４に結合されたベーン３４を含む。しかしながら、サービス組立体１２の実施形態は、タービンシステム１０の特定の位置又は構成に応じてベーン３４を排除してもよい。図示のタービンシステム１０は、多段圧縮機２２、複数の燃焼器２４及び多段タービン２６を有するガスタービンエンジン１８を含む。例えば、多段圧縮機２２は、１〜２０個の圧縮機段を含むことでき、各圧縮機段は、環状配列で圧縮機ロータ３８に結合された複数の回転ブレード３６を有する。多段圧縮機２２はまた、圧縮機段間で圧縮機ケーシング４０（カバー１４に結合されたベーン３４を除く）に結合された複数の固定ベーン３４を含む。同様に、多段タービン２６は、１〜２０個のタービン段を含むことができ、各タービン段は、環状配列でタービンロータ４４に結合された複数の回転ブレード４２を有する。多段タービン２６はまた、タービン段間でタービンケーシング４８（カバー１４に結合されたベーン４６を除く）に結合された複数の固定ベーン又はノズル４６を含む。多段圧縮機２２及び多段タービン２６の両方において、サービス組立体１２は、回転ブレード３６又は４２のあらゆる数の連続する段の間に配置することができる。 FIG. 2 is a partial side cross-sectional view of one embodiment of the turbine system 10 of FIG. 1 and illustrates one embodiment of the service assembly 12 disposed between adjacent rotating blades of both the compressor 22 and the turbine 26. . In the illustrated embodiment, each service assembly 12 includes a cover 14, a port 16 and a vane 34 coupled to the cover 14. However, embodiments of service assembly 12 may eliminate vanes 34 depending on the particular location or configuration of turbine system 10. The illustrated turbine system 10 includes a gas turbine engine 18 having a multi-stage compressor 22, a plurality of combustors 24, and a multi-stage turbine 26. For example, the multi-stage compressor 22 can include 1 to 20 compressor stages, each compressor stage having a plurality of rotating blades 36 coupled to the compressor rotor 38 in an annular arrangement. Multi-stage compressor 22 also includes a plurality of stationary vanes 34 coupled between compressor stages to compressor casing 40 (excluding vanes 34 coupled to cover 14). Similarly, the multi-stage turbine 26 can include 1 to 20 turbine stages, each turbine stage having a plurality of rotating blades 42 coupled to the turbine rotor 44 in an annular arrangement. The multi-stage turbine 26 also includes a plurality of stationary vanes or nozzles 46 coupled between the turbine stages to a turbine casing 48 (except for the vanes 46 coupled to the cover 14). In both the multistage compressor 22 and the multistage turbine 26, the service assembly 12 can be positioned between any number of successive stages of the rotating blades 36 or 42.

図示のように、各サービス組立体１２は、圧縮機２２内の回転ブレード３６及びタービン２６内の回転ブレード４２のような内部部品の検査及び保守整備のためのアクセスを可能にする。例えば、カバー１４及びポート１６は、ポート１６を通じてブレード先端を検査及び補修することができるように、隣接する回転ブレードと少なくとも部分的に重なり合うことができる。サービス組立体１２はまた、隣接する回転ブレード（例えば、３４又は４６）間にベーン（例えば、３４又は４６）を支持する。図示の実施形態では、ベーン３４及び４６は、接続システム５０を用いてそれぞれのカバー１４に結合される。以下で検討するように、接続システム５０は、回転軸線５８に対して軸方向５２、半径方向５４及び円周方向５６でそれぞれのカバー１４に対するベーン３４及び４６の移動を阻止するように構成される。しかしながら、接続システム５０の特定の実施形態は、ベーン３４及び４６により提供される流れ制御を調整するためベーン３４及び４６の回転移動６０を可能にする。サービス組立体１２は、圧縮機２２、タービン２６及び他の何れかのターボ機械に結合することができるが、以下の検討では、圧縮機２２の関連におけるサービス組立体１２の実施形態を提示している。 As shown, each service assembly 12 provides access for inspection and maintenance of internal components such as rotating blades 36 in the compressor 22 and rotating blades 42 in the turbine 26. For example, the cover 14 and the port 16 can at least partially overlap adjacent rotating blades so that the blade tip can be inspected and repaired through the port 16. Service assembly 12 also supports vanes (eg, 34 or 46) between adjacent rotating blades (eg, 34 or 46). In the illustrated embodiment, the vanes 34 and 46 are coupled to their respective covers 14 using a connection system 50. As discussed below, the connection system 50 is configured to prevent movement of the vanes 34 and 46 relative to the respective cover 14 in the axial direction 52, radial direction 54 and circumferential direction 56 relative to the rotational axis 58. . However, certain embodiments of the connection system 50 allow for rotational movement 60 of the vanes 34 and 46 to adjust the flow control provided by the vanes 34 and 46. Although the service assembly 12 can be coupled to the compressor 22, the turbine 26 and any other turbomachine, the following discussion presents an embodiment of the service assembly 12 in the context of the compressor 22. Yes.

図３は、図２の線３−３で示される、タービンシステム１０の部分平面図であり、圧縮機２２のケーシング４０に沿ってアクセスポート１６を覆って配置された取り外し可能アクセスカバー１４を備えたサービス組立体１２の一実施形態を示す。カバー１４は、取付システム７０を用いてポート１６を覆ってケーシング４０に結合され、これによりポート１６を通じた検査及び保守整備のためカバー１４の取り外しが可能になる。図示のように、取付システム７０は、カバー１４を通ってポート１６に隣接するケーシング４０内に延在するファスナー７２（例えば、ネジ付きボルト）を含む。例えば、各ファスナー７２は、ネジ付きシャフト７３に結合されたツール係合可能ヘッド７１（例えば、六角ヘッド）を含むことができ、該ネジ付きシャフト７３は、ヘッド７１がカバー１４の外面７４をケーシング４０に向かって内向きに押し付けるまでカバー１４を通ってケーシング４０内に螺入する。結果として、カバー１４は、ファスナー７２のネジを緩め、ポート１６からカバー１４を引き出すことによって容易に取り外すことができる。カバー１４とベーン３４との間の接続システム５０はまた、ベーン３４を所定位置にロックするように構成されたロックシステム７６を含み、これによりカバー１４に対するベーン３４の軸方向、半径方向及び円周方向の移動を阻止する。例えば、図示のロックシステム７６は、カバー１４を通ってベーン３４の一部に延在するファスナー７８（例えば、ネジ付きボルト）を含む。以下で検討するように、ファスナー７８は、ベーン３４のレセプタクル内に延在して、カバー１４に対するベーン３４の位置をロックすることができる。この場合も同様に、ファスナー７８は、ネジ付きシャフト７９に結合されたツール係合可能ヘッド７７（例えば、六角ヘッド）を含むことができ、該ネジ付きシャフト７９は、カバー１４を通ってベーン３４内に螺入する。 FIG. 3 is a partial plan view of the turbine system 10, indicated by line 3-3 in FIG. 2, with a removable access cover 14 disposed over the access port 16 along the casing 40 of the compressor 22. 1 illustrates one embodiment of a service assembly 12. The cover 14 is coupled to the casing 40 over the port 16 using the mounting system 70, which allows the cover 14 to be removed for inspection and maintenance through the port 16. As shown, the attachment system 70 includes a fastener 72 (eg, a threaded bolt) that extends through the cover 14 and into the casing 40 adjacent to the port 16. For example, each fastener 72 can include a tool-engageable head 71 (e.g., a hex head) coupled to a threaded shaft 73, where the head 71 casings the outer surface 74 of the cover 14. Screw into the casing 40 through the cover 14 until it presses inwardly toward 40. As a result, the cover 14 can be easily removed by unscrewing the fastener 72 and pulling the cover 14 out of the port 16. The connection system 50 between the cover 14 and the vane 34 also includes a locking system 76 that is configured to lock the vane 34 in place so that the axial, radial and circumferential directions of the vane 34 relative to the cover 14. Prevent movement in the direction. For example, the illustrated locking system 76 includes a fastener 78 (eg, a threaded bolt) that extends through the cover 14 to a portion of the vane 34. As will be discussed below, the fastener 78 can extend into the receptacle of the vane 34 to lock the position of the vane 34 relative to the cover 14. Again, the fastener 78 can include a tool-engageable head 77 (eg, a hex head) coupled to a threaded shaft 79 that passes through the cover 14 and the vane 34. Screw in.

図４は、図２の線４−４で囲まれた図２のタービンシステム１０の部分側断面図であり、アクセスポート１６を覆って配置された取り外し可能アクセスカバー１４と、ベーン３４と、取り外し可能アクセスカバー１４及びベーン３４間の接続システム５０とを備えたサービス組立体１２の一実施形態を示す。図示の実施形態では、カバー１４は、取付システム７０を介してポート１６を覆うケーシング４０に結合され、取付システム７０は、ファスナー７２、階段状取付接合部８０及びシールシステム８１を含む。階段状取付接合部８０は、カバー１４の多段構造部８２と、ポート１６の多段開口８３とを含む。図示のように、カバー１４の多段構造８２は、半径方向外側部分（例えば、上側フランジ部８４）と、半径方向内側部分（例えば、中間リップ部８５及びプラグ部８６）とを含む。例えば、上側フランジ部８４は、中間リップ部８５よりも幅広であり、中間リップ部８５は、プラグ部８６よりも幅広である。同様に、ポート１６の多段開口８３は、上側凹部８７、中間凹部８８及び貫通孔部８９を含む。例えば、上側凹部８７は、中間凹部８８よりも幅広であり、中間凹部８８は、貫通孔部８９よりも幅広である。従って、サービス組立体１２は、ポート１６におけるカバー１４の階段状取り付けを可能にする。例えば、上側フランジ部８４が上側凹部８７内にあり、中間リップ部８５は中間凹部８８内にあり、プラグ部８６は、貫通孔部８９内に延在する。 4 is a partial cross-sectional side view of the turbine system 10 of FIG. 2 surrounded by line 4-4 of FIG. 2, with a removable access cover 14 disposed over the access port 16, a vane 34, and a removal. One embodiment of a service assembly 12 with a possible access cover 14 and a connection system 50 between the vanes 34 is shown. In the illustrated embodiment, the cover 14 is coupled to the casing 40 that covers the port 16 via the mounting system 70, which includes a fastener 72, a stepped mounting joint 80, and a seal system 81. The step-like attachment joint 80 includes a multistage structure portion 82 of the cover 14 and a multistage opening 83 of the port 16. As shown, the multi-stage structure 82 of the cover 14 includes a radially outer portion (eg, upper flange portion 84) and a radially inner portion (eg, intermediate lip portion 85 and plug portion 86). For example, the upper flange portion 84 is wider than the intermediate lip portion 85, and the intermediate lip portion 85 is wider than the plug portion 86. Similarly, the multistage opening 83 of the port 16 includes an upper recess 87, an intermediate recess 88, and a through hole 89. For example, the upper concave portion 87 is wider than the intermediate concave portion 88, and the intermediate concave portion 88 is wider than the through-hole portion 89. Thus, the service assembly 12 allows a stepped attachment of the cover 14 at the port 16. For example, the upper flange portion 84 is in the upper recess portion 87, the intermediate lip portion 85 is in the intermediate recess portion 88, and the plug portion 86 extends into the through hole portion 89.

図示の実施形態では、取付システム７０は、階段状取付接合部８０に沿ってカバー１４をケーシング４０に固定するためのファスナー７２を含み、シールシステム８１は、階段状取り付け接合部８０に沿ってカバー１４をケーシング４０にシールするように構成されたシール９０（例えば、階段形シール）を含む。例えば、各ファスナー７２のネジ付きシャフト７３は、カバー１４の上側フランジ部８４を通って上側凹部８７のケーシング４０内に螺入する。ファスナー７２がケーシング４０内に螺入すると、ファスナー７２は、カバー１４をケーシング４０に押し付け、シール９０を階段状取付接合部８０に沿って圧縮する。例えば、シール９０は、中間リップ部８５と中間凹部８８との間及びプラグ部８６と孔部８９との間で圧縮することができる。特定の実施形態では、シール９０は、金属、布、プラスチック又はこれらの何らかの組み合わせで作ることができる。 In the illustrated embodiment, the mounting system 70 includes a fastener 72 for securing the cover 14 to the casing 40 along the stepped mounting joint 80, and the seal system 81 covers the stepped mounting joint 80. A seal 90 (eg, a stepped seal) configured to seal 14 to the casing 40 is included. For example, the threaded shaft 73 of each fastener 72 is threaded into the casing 40 of the upper recess 87 through the upper flange portion 84 of the cover 14. When the fastener 72 is screwed into the casing 40, the fastener 72 presses the cover 14 against the casing 40 and compresses the seal 90 along the stepped attachment joint 80. For example, the seal 90 can be compressed between the intermediate lip 85 and the intermediate recess 88 and between the plug 86 and the hole 89. In certain embodiments, the seal 90 can be made of metal, cloth, plastic, or some combination thereof.

図示のように、カバー１４（例えば、流体流れ面）及びポート１６の孔部８９は、回転ブレード３６（例えば、異なる圧縮機段）に隣接して実質的に重なり合い、これにより、回転ブレード３６のブレード先端３７の検査及び保守整備が可能になる。例えば、孔部８９は、隣接する回転ブレード３６のブレード先端３７の約１０〜１００％と重なり合うことができる。特定の実施形態では、孔部８９は、ブレード先端３７の一方又は両方の少なくとも約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０又は９０％と重なり合うことができる。以下で更に詳細に検討するように、ブレード先端３７との孔部８９のこの重なり合いにより、現場での保守整備作業が、タービンシステム１０（例えば、圧縮機２２）を分解することなくブレード先端３７の損傷（例えば、応力亀裂）を補修できるようになる。例えば、現場での保守整備作業は、ブレード先端３７に沿った損傷材料の除去と、損傷材料の除去後のブレード先端３７の融合又は曲線輪郭形成とを含むことができる。このようにして、タービンシステム１０を分解することなく回転ブレード３６の性能を改善することができ、これにより、回転ブレード３６の段を通過する流体流経路６４に沿った流体流６２を改善することができる。 As shown, the cover 14 (eg, fluid flow surface) and the aperture 89 of the port 16 substantially overlap adjacent to the rotating blade 36 (eg, different compressor stages), thereby allowing the rotating blade 36 to Inspection and maintenance of the blade tip 37 are possible. For example, the hole 89 can overlap approximately 10-100% of the blade tip 37 of the adjacent rotating blade 36. In certain embodiments, the hole 89 can overlap at least about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80 or 90% of one or both of the blade tips 37. As will be discussed in more detail below, this overlap of the hole 89 with the blade tip 37 allows field maintenance work to be performed on the blade tip 37 without disassembling the turbine system 10 (eg, compressor 22). Damage (eg, stress cracks) can be repaired. For example, on-site maintenance operations may include removal of damaged material along the blade tip 37 and fusion or curved contouring of the blade tip 37 after removal of damaged material. In this way, the performance of the rotating blade 36 can be improved without disassembling the turbine system 10, thereby improving the fluid flow 62 along the fluid flow path 64 through the stage of the rotating blade 36. Can do.

ベーン３４はまた、回転ブレード３６の段間の流体流６２を改善する。図示の実施形態では、接続システム５０は、ベーン３４をカバー１４に結合し、ベーン３４の位置を固定する。例えば、ベーン３４は、流体流６２に対して固定角度を有することができ、接続システム５０は、タービンシステム１０の回転軸５８に対して軸方向５２、半径方向５４及び円周方向５６の移動を阻止することができる。特定の実施形態では、接続システム５０は、カバー１４に対するベーン３４の回転を可能にし、回転ブレード３６間の調整可能な流れ制御を可能にすることができる。図示の接続システム５０は、ロックシステム７６及びレールシステム９１を含み、該レールシステム９１は、レール溝９４と嵌合するレールトラック９２を含む。図示の実施形態では、レールトラック９２はベーン３４上に配置され、レール溝９４はカバー１４上に配置される。別の実施形態では、レールトラック９２がカバー１４上に配置されてもよく、レール溝９４はベーン３４上に配置することができる。図示のレールシステム９１は、カバー１４とベーン３４との間にフック式接合部９６（例えば、Ｔ字形接合部）を設けている。例えば、フック式接合部９６は、レールトラック９２のＴ字形断面９８と、レール溝９４のＴ字形断面１００とを含む。図示の構成において、レールシステム９１は円周方向５６に延在しており、フック式接合部９６が、カバー１４に対するベーン３４の移動を軸方向５２及び半径方向５４で阻止するようにする。別の構成において、レールシステム９１は軸方向５２に延在しており、フック式接合部９６が、カバー１４に対するベーン３４の移動を半径方向５４及び円周方向５６で阻止するようにする。 The vane 34 also improves the fluid flow 62 between the stages of the rotating blade 36. In the illustrated embodiment, the connection system 50 couples the vane 34 to the cover 14 and fixes the position of the vane 34. For example, the vane 34 can have a fixed angle with respect to the fluid flow 62, and the connection system 50 provides axial 52, radial 54, and circumferential 56 movement relative to the rotational axis 58 of the turbine system 10. Can be blocked. In certain embodiments, the connection system 50 can allow rotation of the vane 34 relative to the cover 14 and allow adjustable flow control between the rotating blades 36. The illustrated connection system 50 includes a locking system 76 and a rail system 91 that includes a rail track 92 that mates with a rail groove 94. In the illustrated embodiment, the rail track 92 is disposed on the vane 34 and the rail groove 94 is disposed on the cover 14. In another embodiment, the rail track 92 may be disposed on the cover 14 and the rail groove 94 may be disposed on the vane 34. The illustrated rail system 91 is provided with a hook-type joint 96 (for example, a T-shaped joint) between the cover 14 and the vane 34. For example, the hook joint 96 includes a T-shaped section 98 of the rail track 92 and a T-shaped section 100 of the rail groove 94. In the illustrated configuration, the rail system 91 extends in the circumferential direction 56 and a hook joint 96 prevents movement of the vane 34 relative to the cover 14 in the axial direction 52 and the radial direction 54. In another configuration, the rail system 91 extends in the axial direction 52 so that the hook joint 96 prevents movement of the vane 34 relative to the cover 14 in the radial direction 54 and the circumferential direction 56.

何れかの構成において、ロックシステム７６は、軸方向５２、半径方向５４、円周方向５６又はこれらの組み合わせでのベーン３４の移動を阻止するように構成される。上述のように、ロックシステム７６は、カバー１４に対してベーン３４の位置をロックするためにファスナー７８を含む。例えば、ファスナー７８のネジ付きシャフト７９は、カバー１４を通って螺入してレールシステム９１を貫通し、ベーン３４と接触する。図示のように、ファスナー７８は、ネジ付きシャフト７９に結合されたツール係合ヘッド７７を含み、該ネジ付きシャフト７９は、半径方向５４でカバー１４を通って外面７４からレール溝９４の内面１０２に、更に表面１０４からロック・レセプタクル１０６へのレールトラック９２内に螺入する。例えば、ロック・レセプタクル１０６は、円筒形レセプタクル（例えば、ネジ付きレセプタクル）とすることができ、該レセプタクルは、ネジ付きシャフト７９の先端部を受け入れて、軸方向５２、半径方向５４及び円周方向５６のベーン３４の移動を阻止することができる。 In either configuration, the locking system 76 is configured to prevent movement of the vane 34 in the axial direction 52, radial direction 54, circumferential direction 56, or combinations thereof. As described above, the locking system 76 includes a fastener 78 to lock the position of the vane 34 relative to the cover 14. For example, the threaded shaft 79 of the fastener 78 is threaded through the cover 14 to penetrate the rail system 91 and contact the vane 34. As shown, the fastener 78 includes a tool engaging head 77 coupled to a threaded shaft 79 that passes through the cover 14 in the radial direction 54 from the outer surface 74 to the inner surface 102 of the rail groove 94. Further, it is screwed into the rail track 92 from the surface 104 to the lock receptacle 106. For example, the lock receptacle 106 can be a cylindrical receptacle (eg, a threaded receptacle) that accepts the tip of the threaded shaft 79 and is axially 52, radially 54, and circumferential. The movement of the 56 vanes 34 can be prevented.

図５は、図４の線５−５で囲まれた図４のサービス組立体１２の部分側断面図であり、取り外し可能アクセスカバー１４とベーン３４との間の接続システム５０の一実施形態を示す。図示のように、ロックシステム７６は、カバー１４を通って部分的にレール溝９４内のレールトラック９２に半径方向５４に延在したファスナー７８を含む。ファスナー７８のネジ付きシャフト７９は、カバー１４を通ってネジ付き孔１０８と嵌合する。レールシステム９１に入ると、ネジ付きシャフト７９は、レール溝９４の内面１０２（例えば、カバー１４）と、レールトラック９２の面１０４（例えば、ベーン３４）との間のギャップ１１０にわたって半径方向５４に延在する。一実施形態では、レールトラック９２のロック・レセプタクル１０６は、非ネジ付き円筒形凹部とすることができ、ネジ付きシャフト７９の先端部が回転軸５８に向けて半径方向５４にレールトラック９２を押し付けるようにする（例えば、表面１０２及び１０４を互いから離れるよう押し付けてギャップ１１０を維持又は増大させる）。別の実施形態では、レールトラック９２のロック・レセプタクル１０６は、ネジ付き円筒形凹部とすることができ、ネジ付きシャフト７９の先端部が回転軸５８から離れて半径方向５４にレールトラック９２を引き寄せるようにする（例えば、表面１０２及び１０４を互いに向けて押し付けてギャップ１１０を減少させる）。何れの場合においても、ネジ付きシャフト７９とロック・レセプタクル１０６との間の係合は、軸方向５２、半径方向５４及び円周方向５６のベーン３４の移動を阻止する。 5 is a partial cross-sectional side view of the service assembly 12 of FIG. 4 surrounded by line 5-5 of FIG. 4 and illustrates one embodiment of a connection system 50 between the removable access cover 14 and the vane 34. FIG. Show. As shown, the locking system 76 includes a fastener 78 that extends radially through the cover 14 and partially to the rail track 92 in the rail groove 94. The threaded shaft 79 of the fastener 78 fits into the threaded hole 108 through the cover 14. Upon entering the rail system 91, the threaded shaft 79 extends radially 54 across the gap 110 between the inner surface 102 (eg, the cover 14) of the rail groove 94 and the surface 104 (eg, the vane 34) of the rail track 92. Extend. In one embodiment, the lock receptacle 106 of the rail track 92 may be a non-threaded cylindrical recess, with the tip of the threaded shaft 79 pressing the rail track 92 radially 54 toward the rotational axis 58. (E.g., pressing surfaces 102 and 104 away from each other to maintain or increase gap 110). In another embodiment, the lock receptacle 106 of the rail track 92 can be a threaded cylindrical recess, with the tip of the threaded shaft 79 pulling the rail track 92 radially away from the axis of rotation 58. (E.g., pressing surfaces 102 and 104 toward each other to reduce gap 110). In either case, the engagement between the threaded shaft 79 and the lock receptacle 106 prevents movement of the vane 34 in the axial direction 52, radial direction 54 and circumferential direction 56.

図６は、図２の線４−４で囲まれた図２のタービンシステム１０の部分側断面図であり、アクセスポート１６を覆って配置された取り外し可能アクセスカバー１４と、ベーン３４と、取り外し可能アクセスカバー１４及びベーン３４間の接続システム５０とを備えたサービス組立体１２の一実施形態を示す。図示の実施形態では、ロックシステム７６及びシールシステム８１は、図４及び５の実施形態とは異なる構成を有する。例えば、図６のロックシステム７６は、半径方向５４ではなく軸方向５２に向けられたファスナー７８を有する。詳細には、ファスナー７８は、軸方向５２にレール溝９４の側壁１１１を通ってレールトラック９２の側面１１２でロック・レセプタクル１０６内に螺入する。従って、ファスナー７８は、レール溝９４内で軸方向５２にレールトラック９２を押し付ける。図４及び５の実施形態と同様に、ファスナー７８とロック・レセプタクル１０６との間の係合は、軸方向５２、半径方向５４及び円周方向５６のベーン３４の移動を阻止する。 6 is a partial cross-sectional side view of the turbine system 10 of FIG. 2 surrounded by line 4-4 of FIG. 2, with a removable access cover 14 disposed over the access port 16, a vane 34, and a removal. One embodiment of a service assembly 12 with a possible access cover 14 and a connection system 50 between the vanes 34 is shown. In the illustrated embodiment, the locking system 76 and seal system 81 have a different configuration than the embodiment of FIGS. For example, the locking system 76 of FIG. 6 has a fastener 78 oriented in the axial direction 52 rather than in the radial direction 54. Specifically, the fastener 78 passes through the side wall 111 of the rail groove 94 in the axial direction 52 and screws into the lock receptacle 106 at the side surface 112 of the rail track 92. Accordingly, the fastener 78 presses the rail track 92 in the axial direction 52 within the rail groove 94. Similar to the embodiment of FIGS. 4 and 5, the engagement between the fastener 78 and the lock receptacle 106 prevents movement of the vane 34 in the axial direction 52, radial direction 54 and circumferential direction 56.

図６のシールシステム８１は、カバー１４とケーシング４０との間の接合部１１４に沿って向けられたシール９０を有する。例えば、シール９０は、図４及び５のシール９０の階段状構成１０９ではなく、どのような段部も無い湾曲又は矩形シールとすることができる。詳細には、シール９０は、カバー１４内の凹部１１３及びケーシング４０内の凹部１１５に延在する。図示のように、凹部１１３は、カバー１４の中間リップ部８５に沿って配置され、凹部１１５は、ポート１６の中間凹部８８に沿って配置される。しかしながら、シール９０の１以上は、カバー１４とケーシング４０との間の階段状取付接合部８０に沿って種々の位置に配置することができる。 The seal system 81 of FIG. 6 has a seal 90 that is oriented along the joint 114 between the cover 14 and the casing 40. For example, the seal 90 may be a curved or rectangular seal without any stepped portions rather than the stepped configuration 109 of the seal 90 of FIGS. Specifically, the seal 90 extends into the recess 113 in the cover 14 and the recess 115 in the casing 40. As illustrated, the recess 113 is disposed along the intermediate lip 85 of the cover 14, and the recess 115 is disposed along the intermediate recess 88 of the port 16. However, one or more of the seals 90 can be placed at various locations along the stepped attachment joint 80 between the cover 14 and the casing 40.

図７は、図４の線７−７に沿ったサービス組立体１２の断面図であり、接続システム５０と、取り外し可能アクセスカバー１４のシールシステム８１の一実施形態を示す。上記で検討したように、接続システム５０は、レールシステム９１及びロックシステム７６を含むことができる。図示の実施形態では、接続システム５０は、レールシステム９１の軸線１１６に沿ってベーン３４をカバー１４と接続するように構成される。例えば、ベーン３４のレールトラック９２は、軸線１１６に沿って円周方向５６でカバー１４のレール溝９４内に滑動することができ、レールシステム９１は一般に、軸方向５２及び半径方向５４でカバー１４に対してベーン３４の移動を阻止する。図示のように、レールトラック９２は、レール溝９４の長さ１２０よりも短い長さ１１８を有する。他の実施形態では、レールトラック９２及びレール溝９４の長さ１１８及び１２０は、実質的に等しくすることができる。しかしながら、図示のように、異なる長さ１１８及び１２０によりレール溝９４内のレールトラック９２の位置の調整機能を可能にすることができ、その結果、カバー１４に対するベーン３４の位置の調整機能が可能になる。例えば、レールトラック９２は、軸線１１６に沿った異なる位置で複数のロック・レセプタクル１０６を含み、これによりファスナー７８がレールトラック９２を複数の異なる位置で固定することができる。図示のように、レールトラック９２は、軸線１１６に沿った異なる位置で３つのロック・レセプタクル１０６を含むが、あらゆる数（例えば、１〜１００又はそれ以上）のロック・レセプタクル１０６をレールトラック９２に沿って配置することができる。このようにして、ファスナー７８は、カバー１４に対してベーン３４の位置を変化させる複数の位置においてレールトラック９２をレール溝９４内にロックすることができる。 FIG. 7 is a cross-sectional view of service assembly 12 taken along line 7-7 of FIG. 4, showing one embodiment of connection system 50 and seal system 81 of removable access cover 14. As shown in FIG. As discussed above, the connection system 50 can include a rail system 91 and a locking system 76. In the illustrated embodiment, the connection system 50 is configured to connect the vane 34 to the cover 14 along the axis 116 of the rail system 91. For example, the rail track 92 of the vane 34 can slide into the rail groove 94 of the cover 14 in the circumferential direction 56 along the axis 116, and the rail system 91 generally covers the cover 14 in the axial direction 52 and the radial direction 54. Against the movement of the vane 34. As shown, the rail track 92 has a length 118 that is shorter than the length 120 of the rail groove 94. In other embodiments, the lengths 118 and 120 of the rail track 92 and the rail groove 94 can be substantially equal. However, as shown, the different lengths 118 and 120 can allow adjustment of the position of the rail track 92 in the rail groove 94, and as a result, allow adjustment of the position of the vane 34 relative to the cover 14. become. For example, the rail track 92 includes a plurality of lock receptacles 106 at different positions along the axis 116 so that the fastener 78 can secure the rail track 92 at a plurality of different positions. As shown, the rail track 92 includes three lock receptacles 106 at different locations along the axis 116, but any number (eg, 1-100 or more) of lock receptacles 106 can be attached to the rail track 92. Can be arranged along. In this manner, the fastener 78 can lock the rail track 92 in the rail groove 94 at a plurality of positions that change the position of the vane 34 relative to the cover 14.

図７に示すように、シールシステム８１は、カバー１４とポート１６との間のカバー１４の対向する側部１２２に沿って円周方向５６で、すなわちレールシステム９１の軸線１１６に平行にシール９０を延ばすことができる。加えて、シールシステム８１は、カバー１４とポート１６との間のカバー１４の対向する側部１２４に沿って軸方向５２で、すなわちレールシステム９１の軸線１１６に垂直にシール９０を延ばすことができる。しかしながら、対向する側部１２４に沿って延在するシール９０は、レールシステム９１を超えて（すなわち、レール溝９４から離れてカバー１４の一部に沿って）位置付けることができる。例えば、シール９０は、中間リップ部８５と中間凹部８８との間及び／又は上側フランジ部８４と上側凹部８７との間で対向する側部１２４に沿って延在することができる。 As shown in FIG. 7, the seal system 81 seals 90 in the circumferential direction 56 along the opposite side 122 of the cover 14 between the cover 14 and the port 16, ie parallel to the axis 116 of the rail system 91. Can be extended. In addition, the seal system 81 can extend the seal 90 in the axial direction 52 along the opposite side 124 of the cover 14 between the cover 14 and the port 16, ie perpendicular to the axis 116 of the rail system 91. . However, the seal 90 extending along the opposing side 124 can be positioned beyond the rail system 91 (ie, along a portion of the cover 14 away from the rail groove 94). For example, the seal 90 can extend along the opposite side 124 between the intermediate lip 85 and the intermediate recess 88 and / or between the upper flange 84 and the upper recess 87.

図８は、図４の線７−７に沿ったサービス組立体１２の断面図であり、接続システム５０及び取り外し可能アクセスカバー１４のシールシステム８１の一実施形態を示す。図示の実施形態では、接続システム５０は、レールシステム９１を介して複数のベーン３４をカバー１４に取り付ける。詳細には、レールシステム９１は、カバー１４に沿ってベーン３４のペアを支持する。しかしながら、接続システム５０の他の実施形態は、レールシステム９１を介してカバー１４ごとにあらゆる数（例えば、１〜１０又はそれ以上）のベーン３４を支持することができる。各ベーン３４は、カバー１４内のレール溝９４に沿って配置されたレールトラック９２を含む。例えば、図示のレールトラック９２は各々、レール溝９４の長さ１２０のほぼ半分の長さ１１８を有する。各レールトラック９２は、ロックシステム７６を介してレール溝９４に結合される。例えば、図示のロックシステム７６は、それぞれのレールトラック９２のロック・レセプタクル１０６内に配置されたファスナー７８を介してレール溝９４内に各レールトラック９２を固定する。図７の実施形態と同様に、シールシステム８１は、カバー１４の対向する側部１２２及び対向する側部１２４に沿ってシール９０を延在する。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the service assembly 12 taken along line 7-7 of FIG. 4 and illustrates one embodiment of the sealing system 81 of the connection system 50 and the removable access cover. In the illustrated embodiment, connection system 50 attaches a plurality of vanes 34 to cover 14 via rail system 91. Specifically, the rail system 91 supports a pair of vanes 34 along the cover 14. However, other embodiments of the connection system 50 can support any number (eg, 1-10 or more) of vanes 34 per cover 14 via the rail system 91. Each vane 34 includes a rail track 92 disposed along a rail groove 94 in the cover 14. For example, each of the illustrated rail tracks 92 has a length 118 that is approximately half the length 120 of the rail groove 94. Each rail track 92 is coupled to a rail groove 94 via a locking system 76. For example, the illustrated locking system 76 secures each rail track 92 within the rail groove 94 via a fastener 78 disposed within the lock receptacle 106 of each rail track 92. Similar to the embodiment of FIG. 7, the seal system 81 extends a seal 90 along the opposite side 122 and the opposite side 124 of the cover 14.

図９は、図４の線９−９に沿ったサービス組立体１２の断面図であり、接続システム５０及び取り外し可能アクセスカバー１４のシールシステム８１の一実施形態を示す。図示のように、シールシステム８１は、カバー１４とポート１６との間でカバー１４の周りに完全に延在するシール９０を含む。例えば、図示のシール９０は、カバー１４の矩形部とポート１６の矩形部との間に配置された矩形形状（図４に示す階段状構成を備える）を有する。従って、シール９０は、カバー１４を完全にシールし、ケーシング４０内からのあらゆる漏洩を遮断することができる。 FIG. 9 is a cross-sectional view of the service assembly 12 taken along line 9-9 of FIG. 4 and illustrates one embodiment of the sealing system 81 of the connection system 50 and removable access cover 14. As shown in FIG. As shown, the seal system 81 includes a seal 90 that extends completely around the cover 14 between the cover 14 and the port 16. For example, the illustrated seal 90 has a rectangular shape (including the stepped configuration shown in FIG. 4) disposed between the rectangular portion of the cover 14 and the rectangular portion of the port 16. Therefore, the seal 90 can completely seal the cover 14 and block any leakage from the inside of the casing 40.

図１０は、図４の線１０−１０で囲まれたサービス組立体１２の部分側断面図であり、取り外し可能アクセスカバー１４によって覆われたアクセスポート１６に隣接するブレード先端部１６１に沿って損傷部１６０（例えば、応力亀裂）を有する回転ブレード３６を示している。図示のように、カバー１４及びアクセスポート１６は、重なり距離１６２及び１６４で示すように、軸方向５２でブレード３６（例えば、ブレード先端部１６１）と実質的に重なり合う。重なり距離１６２は、ブレード先端部１６１に沿って軸方向５２に延在するカバー１４の流体流れ面１６６の一部を占め、重なり距離１６４は、ブレード先端部１６１に沿って軸方向５２に延在するポート１６の一部を占める。特定の実施形態では、重なり距離１６２及び／又は１６４は、ブレード幅１６８の約１０〜１００％とすることができる。例えば、重なり距離１６２及び／又は１６４は、ブレード幅１６８の約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０又は９０％よりも大きいとすることができる。更に、上記で検討したように、サービス組立体１２（例えば、カバー１４及びポート１６）は、回転ブレード３６の２つの段のような、回転ブレード３６の複数の段にアクセスできるようにすることができる。結果として、回転ブレード３６、特にブレード先端部１６１に沿った損傷部１６０は、カバー１４及びベーン３４を取り外したときに見ることができ、アクセスすることができる。例えば、上記で検討したように、カバー１４及びベーン３４は、取付システム７０（例えば、ファスナー７２）を取り外した後、矢印１７０で示すように半径方向５４でポート１６から取り出すことができる。 FIG. 10 is a partial cross-sectional side view of service assembly 12 surrounded by line 10-10 in FIG. 4, with damage along blade tip 161 adjacent to access port 16 covered by removable access cover 14. A rotating blade 36 having a portion 160 (eg, a stress crack) is shown. As shown, cover 14 and access port 16 substantially overlap blade 36 (eg, blade tip 161) in axial direction 52, as indicated by overlap distances 162 and 164. The overlap distance 162 occupies a portion of the fluid flow surface 166 of the cover 14 that extends in the axial direction 52 along the blade tip 161, and the overlap distance 164 extends in the axial direction 52 along the blade tip 161. Occupies part of the port 16 In certain embodiments, the overlap distance 162 and / or 164 can be about 10-100% of the blade width 168. For example, the overlap distance 162 and / or 164 may be greater than about 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, or 90% of the blade width 168. Further, as discussed above, the service assembly 12 (eg, cover 14 and port 16) may be accessible to multiple stages of rotating blade 36, such as two stages of rotating blade 36. it can. As a result, the rotating blade 36, and particularly the damaged portion 160 along the blade tip 161, can be seen and accessed when the cover 14 and vane 34 are removed. For example, as discussed above, the cover 14 and vane 34 can be removed from the port 16 in the radial direction 54 as indicated by arrow 170 after the attachment system 70 (eg, fastener 72) is removed.

図１１は、図４の線１０−１０で囲まれたサービス組立体１２の部分側断面図であり、取り外し可能アクセスカバー１４及びベーン３４をアクセスポート１６から取り外した後、損傷部１６０からの補修部１８０（例えば、除去）を有する回転ブレード３６を示している。図示のように、カバー１４及びベーン３４を除去することにより、ポート１６を通じて回転ブレード３６及び詳細にはブレード先端部１６１の実質的に遮られていない視界が提供される。ポート１６を用いると、サービス技術員は、回転ブレード３６を視認し、図１０に示すようなブレード先端部１６１に沿った損傷部１６０のような何らかの損傷を識別し、次いで、図１１に示すように損傷部を補修することができる。図示のように、元の損傷部１６０は破線で示し、補修部１８０は実線で示している。特定の実施形態では、サービス技術員は、融合又は曲線輪郭形成手順を実施し、図示の補修部１８０が、回転ブレード３６の応力を低減し性能を向上させるように構成された融合又は曲線輪郭形成された表面１８２を有するようにすることができる。回転ブレード３６の検査及び補修後、サービス技術員は、ロータを円周方向５６に回転させて、後続の回転ブレード３６に進み、回転ブレード３６を検査及び補修（必要な場合）し、次いで、特定の段において全ての回転ブレードの検査及び補修（必要な場合）が終了するまで、引き続き回転ブレード３６を通過することができる。このようにして、回転ブレード３６は、タービンシステム１０を実質的に分解することなく、例えば、圧縮機２２又はタービン２４のケーシングを取り外すことなく、検査及び補修して性能を向上させることができる。 FIG. 11 is a partial cross-sectional side view of service assembly 12 surrounded by line 10-10 in FIG. 4 and repairs from damaged portion 160 after removal of removable access cover 14 and vane 34 from access port 16. A rotating blade 36 having a portion 180 (eg, removal) is shown. As shown, the removal of the cover 14 and vanes 34 provides a substantially unobstructed view of the rotating blade 36 and in particular the blade tip 161 through the port 16. Using port 16, the service technician can view rotating blade 36 and identify any damage such as damage 160 along blade tip 161 as shown in FIG. 10, and then as shown in FIG. Damaged parts can be repaired. As shown, the original damaged portion 160 is indicated by a broken line, and the repaired portion 180 is indicated by a solid line. In certain embodiments, a service technician performs a fusion or curve contouring procedure, and the illustrated repair portion 180 is fused or curved contour configured to reduce stress on the rotating blade 36 and improve performance. A surface 182 may be provided. After inspection and repair of the rotating blade 36, the service technician rotates the rotor in the circumferential direction 56 and proceeds to the subsequent rotating blade 36 to inspect and repair (if necessary) the rotating blade 36 and then to a specific The rotating blade 36 can continue to pass until all rotating blades have been inspected and repaired (if necessary) in the stage. In this way, the rotating blade 36 can be inspected and repaired to improve performance without substantially disassembling the turbine system 10, for example, without removing the compressor 22 or turbine 24 casing.

図１２は、図２の線４−４で囲まれた図２のタービンシステム１０の部分側断面図であり、アクセスポート１６にわたって配置される取り外し可能アクセスカバー１４と、回転ブレード３６の段間に配置されるベーン３４と、取り外し可能アクセスカバー１４に対してベーン３４の回転を可能にする接続システム５０とを備えたサービス組立体１２の一実施形態を示す。図示の実施形態では、接続システム５０は、ベーン３４とカバー１４との間の回転接続システム２００を含む。例えば、回転接続システム２００は、回転支持レセプタクル又はボア２０４内に配置された回転シャフト２０２を含み、該回転シャフト２０２がボア２０４内で回転できるようにする。接続システム２００はまた、回転シャフト２０２とボア２０４間に環状ブッシュ、シール及び／又は軸受２０６を含むことができる。例えば、ブッシュ２０６は、回転中の摩擦を低減すると共に、シャフト２０２とボア２０４との間のシールを維持するように構成することができる。図示のように、回転シャフト２０２は、ベーン３４を支持し、これにより対向する回転矢印２０８及び２１０により示されるように、回転方向６０でベーン３４の回転調整を可能にする。このようにして、サービス組立体１２は、保守整備のためにポート１６からカバー１４及びベーン３４の取り外しを可能にすると同時に、タービンシステム１０の性能を向上させるためベーン３４の回転調整を可能にする。 12 is a partial cross-sectional side view of the turbine system 10 of FIG. 2 surrounded by line 4-4 of FIG. 2, between the removable access cover 14 disposed across the access port 16 and the stage of the rotating blade 36. 1 illustrates one embodiment of a service assembly 12 with a vane 34 disposed and a connection system 50 that allows rotation of the vane 34 relative to the removable access cover 14. In the illustrated embodiment, the connection system 50 includes a rotational connection system 200 between the vane 34 and the cover 14. For example, the rotational connection system 200 includes a rotational shaft 202 disposed within a rotational support receptacle or bore 204 to allow the rotational shaft 202 to rotate within the bore 204. The connection system 200 can also include an annular bushing, seal and / or bearing 206 between the rotating shaft 202 and the bore 204. For example, the bushing 206 can be configured to reduce friction during rotation and maintain a seal between the shaft 202 and the bore 204. As shown, the rotating shaft 202 supports the vane 34, thereby allowing rotational adjustment of the vane 34 in the direction of rotation 60, as indicated by opposing rotation arrows 208 and 210. In this way, the service assembly 12 allows the cover 14 and vane 34 to be removed from the port 16 for maintenance while at the same time allowing the vane 34 to be rotationally adjusted to improve the performance of the turbine system 10. .

図１３は、図４の線１０−１０で囲まれたサービス組立体１２の部分断面図であり、取り外し可能アクセスカバー１４とアクセスポート１６との間のシールシステム８１の一実施形態を示す。図示のシールシステム８１は、図６の実施形態と同様であり、図４及び１２の実施形態を含む、上述の実施形態の何れかにおいて用いることができる。図示のように、シールシステム８１は、カバー１４とケーシング４０との間の接合部１１４に沿って向けられたシール９０を含む。例えば、図示のシール８０は、カバー１４内の凹部１１３と、ケーシング４０内の凹部１１５とに延在することができる。図示のように、凹部１１３は、カバー１４の中間リップ部８５に沿って配置され、凹部１１５は、ポート１６の中間凹部８８に沿って配置される。しかしながら、シール９０の１以上は、カバー１４とケーシング４０との間の階段状取付接合部８０に沿った種々の位置に配置することができる。このようにして、シールシステム８１は、ケーシング４０内からのアクセスポート１６を通じたあらゆる漏洩を阻止するように構成される。 FIG. 13 is a partial cross-sectional view of service assembly 12 surrounded by line 10-10 in FIG. 4 and illustrates one embodiment of a sealing system 81 between removable access cover 14 and access port 16. The illustrated seal system 81 is similar to the embodiment of FIG. 6 and can be used in any of the embodiments described above, including the embodiments of FIGS. As shown, the seal system 81 includes a seal 90 that is directed along a joint 114 between the cover 14 and the casing 40. For example, the illustrated seal 80 can extend into the recess 113 in the cover 14 and the recess 115 in the casing 40. As illustrated, the recess 113 is disposed along the intermediate lip 85 of the cover 14, and the recess 115 is disposed along the intermediate recess 88 of the port 16. However, one or more of the seals 90 can be placed at various locations along the stepped attachment joint 80 between the cover 14 and the casing 40. In this way, the seal system 81 is configured to prevent any leakage through the access port 16 from within the casing 40.

本発明の技術的効果は、ターボ機械を実質的に分解することなく、例えば、ケーシングを取り外すことなく回転ブレードの検査及び補修を可能にするターボ機械サービス組立体を含む。例えば、サービス組立体は、回転ブレードの１以上の段のブレード先端と実質的に重なり合うアクセスポート内に配置されたカバーを含むことができる。カバーを取り外すと、アクセスポートは、回転ブレードの大部分（例えば、各ブレード先端の５０％よりも多い）の遮られていない視野を提供する。ブレード先端の遮られない視野によりブレード先端の検査が簡素化され、ブレード先端の損傷区域を除去する補修作業が可能になる。結果として、サービス技術員が、回転ブレードの検査及び補修をより迅速におこなうことができ、これによりターボ機械の運転性能を向上させ、より大きな損傷の可能性を低減することができる。 The technical effects of the present invention include a turbomachine service assembly that allows inspection and repair of rotating blades without substantially disassembling the turbomachine, for example, without removing the casing. For example, the service assembly can include a cover disposed within the access port that substantially overlaps the blade tip of one or more stages of the rotating blade. When the cover is removed, the access port provides an unobstructed view of the majority of the rotating blades (eg, more than 50% of each blade tip). The unobstructed field of view of the blade tip simplifies inspection of the blade tip and allows repair work to remove the damaged area of the blade tip. As a result, service technicians can inspect and repair rotating blades more quickly, thereby improving the operating performance of the turbomachine and reducing the possibility of greater damage.

本明細書では、本発明を最良の形態を含めて開示するとともに、装置又はシステムの製造・使用及び方法の実施を始め、本発明を当業者が実施できるようにするため、例を用いて説明してきた。本発明の特許性を有する範囲は、特許請求の範囲によって規定され、当業者に自明な他の例も包含する。かかる他の例は、特許請求の範囲の文言上の差のない構成要素を有しているか、或いは特許請求の範囲の文言と実質的な差のない均等な構成要素を有していれば、特許請求の範囲に記載された技術的範囲に属する。 This specification discloses the invention, including the best mode, and is described by way of example to enable those skilled in the art to practice the invention, including making and using the device or system and implementing the method. I have done it. The patentable scope of the invention is defined by the claims, and may include other examples that occur to those skilled in the art. Such other examples have components that have no difference in the wording of the claims, or equivalent components that have no substantial difference from the language of the claims. It belongs to the technical scope described in the claims.

１０タービンシステム
１２サービス組立体
１４取り外し可能アクセスカバー
１６アクセスポート
１８ガスタービンエンジン
１９空気
２０負荷
２１吸気口
２２圧縮機
２３加圧空気
２４燃焼器
２５燃料
２６タービン
２７燃料／空気混合気
２８燃料ノズル
２９高温燃焼ガス
３０シャフト
３２排気セクション
３４ベーン
３６回転ブレード
３７ブレード先端
３８圧縮機ロータ
４０圧縮機ケーシング
４２回転ブレード
４４タービンモータ
４６タービンロータ
４８タービンケーシング
５０接続システム
５２軸方向
５４半径方向
５６円周方向
５８回転軸線
６０回転移動
６２流体流
６４流体流路
７０取付システム
７１ツール係合可能ヘッド
７２ファスナー
７３ネジ付きシャフト
７４外面
７６ロックシステム
７７ツール係合可能ヘッド
７８ファスナー（ネジ付きボルト）
７９ネジ付きシャフト
８０階段状取付接合部
８１シールシステム
８２多段構造体
８３多段開口
８４上側フランジ部
８５中間リップ部
８６プラグ部
８７上側凹部
８８中間凹部
８９貫通孔部
９０シール
９１レールシステム
９２レールトラック
９４レール溝
９６フック式接合部
９８Ｔ字形断面
１００Ｔ字形断面
１０２内面
１０４表面
１０６ロックレセプタクル
１０８ネジ付き孔
１０９階段状構成
１１０ギャップ
１１１側壁
１１２側面
１１３カバーの凹部
１１４接合部（カバー１４とケーシング４０との間）
１１５ケーシングの凹部
１１６レールシステムの軸線
１１８レールトラック長
１２０レール溝長
１２２カバーの対向する側部
１２４カバーの対向する側部
１６０ブレード損傷部
１６１ブレード先端部
１６２重なり距離
１６４重なり距離
１６６流体流れ面
１６８ブレード幅
１７０半径方向矢印
１８０補修部
１８２曲線輪郭形成面
２００回転接続システム
２０２回転シャフト
２０４回転支持レセプタクル又はボア
２０６環状ブッシュ、シール、軸受
２０８回転矢印
２１０回転矢印 10 Turbine System 12 Service Assembly 14 Removable Access Cover 16 Access Port 18 Gas Turbine Engine 19 Air 20 Load 21 Inlet 22 Compressor 23 Pressurized Air 24 Combustor 25 Fuel 26 Turbine 27 Fuel / Air Mixture 28 Fuel Nozzle 29 Hot combustion gas 30 Shaft 32 Exhaust section 34 Vane 36 Rotating blade 37 Blade tip 38 Compressor rotor 40 Compressor casing 42 Rotating blade 44 Turbine motor 46 Turbine rotor 48 Turbine casing 50 Connection system 52 Axial direction 54 Radial direction 56 Circumferential direction 58 Rotating axis 60 Rotating movement 62 Fluid flow 64 Fluid flow path 70 Mounting system 71 Tool engageable head 72 Fastener 73 Threaded shaft 74 Outer surface 76 Locking system 77 Tool engageable head 78 fasteners (threaded bolt)
79 Threaded shaft 80 Step-like attachment joint 81 Seal system 82 Multi-stage structure 83 Multi-stage opening 84 Upper flange 85 Intermediate lip 86 Plug 87 Upper recess 88 Middle recess 89 Through hole 90 Seal 91 Rail system 92 Rail track 94 Rail groove 96 Hook-type joint 98 T-shaped cross section 100 T-shaped cross section 102 Inner surface 104 Surface 106 Lock receptacle 108 Threaded hole 109 Stepped structure 110 Gap 111 Side wall 112 Side surface 113 Cover recess 114 Joint (cover 14 and casing 40 Between)
115 Casing recess 116 Rail system axis 118 Rail track length 120 Rail groove length 122 Opposite side of cover 124 Opposite side of cover 160 Blade damage 161 Blade tip 162 Overlap distance 164 Overlap distance 166 Fluid flow surface 168 Blade width 170 Radial arrow 180 Repair portion 182 Curved contour forming surface 200 Rotating connection system 202 Rotating shaft 204 Rotating support receptacle or bore 206 Annular bush, seal, bearing 208 Rotating arrow 210 Rotating arrow

Claims

A system (10) comprising a turbomachine service assembly (12), the service assembly (12) comprising:
A cover (14) configured to couple with a portion (16) of a turbomachine (22, 25);
A vane (34) configured to guide a fluid flow (62) along a fluid flow path (64) in the turbomachine (22, 25);
A connection system (50) for connecting the vane (34) to the cover (14), the connection system (50) being pivoted relative to a rotational axis (58) of the turbomachine (22, 25). A system (10) that prevents movement of the vane (34) relative to the cover in a direction (52), a radial direction (54) and a circumferential direction (56).

The connection system (50) includes a rail system (91) and a locking system (76), and the vane (34) connects with the cover (14) along an axis (116) of the rail system (91). The system (10) of claim 1, wherein the locking system (76) prevents movement of the vane along an axis (116) of the rail system (91).

The system (10) of claim 2, wherein an axis (116) of the rail system (91) is oriented in the circumferential direction (56).

The rail system (91) includes a rail track (92) that mates with a rail groove (94), the rail track (92) being disposed on the vane (34), and the rail groove (94) being The system (10) of claim 2, wherein the system (10) is disposed on the cover (14).

The system (10) of claim 4, wherein the rail track (92) comprises a T-shaped rail track (98) and the rail groove (94) comprises a T-shaped rail groove (100).

The system (10) of claim 2, wherein the locking system (76) comprises a fastener (78) that intersects the rail system (91) in a radial direction (54).

The fastener (78) includes a threaded fastener that extends through the cover (14) from an outer surface (74) to an inner surface (102), and the rail system (91) extends along the inner surface (102). The system (10) of claim 6, wherein the system (10) is deployed.

The system (10) of claim 1, wherein the connection system (50) comprises a rotation system (200), and the vane (34) rotates relative to the cover (14) via the rotation system (200). ).

The system of claim 8, wherein the rotating system (200) includes a rotating shaft (202) extending through the cover (14), the vane (34) being coupled to the rotating shaft (202). (10).

The turbomachine service assembly (12) includes a sealing system (81) configured to seal a port (16) and the cover (14) of the turbomachine (22, 26). System (10).

The cover (14) includes a radially outer portion (84) and a radially inner portion (85) such that the radially outer portion (84) couples the cover (14) to the port (16). The radially inner portion (85) includes a fluid flow surface (166) configured to face the fluid flow path (64), wherein the fluid flow The system (10) of any preceding claim, wherein a surface (166) is configured to overlap at least one rotating blade (36) in the turbomachine (22, 26).

The fluid flow surface (166) is configured to overlap a first rotating blade (36) upstream of the vane (34) and a second rotating blade (36) downstream of the vane (34). The system (10) according to claim 11, wherein:

The system (10) of any preceding claim, comprising a turbomachine (22, 26).

The system (10) of claim 13, wherein the turbomachine (22, 26) comprises a compressor (22) having a turbomachine service assembly (12).